高中数学人教新课标A版 选修2-1 2.3双曲线
一、单选题
1.(2020高二下·丽水期末)双曲线 的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】双曲线 中,易得 ,焦点在x轴,
所以焦点坐标为: .
故答案为:D
【分析】根据双曲线方程求出 ,结合焦点所处位置即可求得焦点坐标.
2.(2020高二下·衢州期末)双曲线 的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】由已知 ,∴渐近线方程为 ,即 .
故答案为:B.
【分析】根据双曲线的标准方程得 ,然后可得渐近线方程.
3.(2020·聊城模拟)已知双曲线 ,则 是双曲线C的离心率大于 的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:因为双曲线 ,若 ,则 , , ,所以 ,故充分性成立;
若 ,则 , , ,所以 ,故必要性不成立;
故 是双曲线C的离心率大于 的充分不必要条件,
故答案为:A
【分析】根据充分条件、必要条件的定义判断可得;
4.(2020·天津)设双曲线 的方程为 ,过抛物线 的焦点和点 的直线为l.若C的一条渐近线与 平行,另一条渐近线与l垂直,则双曲线C的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】双曲线的定义;双曲线的简单性质
【解析】【解答】由题可知,抛物线的焦点为 ,所以直线 的方程为 ,即直线的斜率为 ,
又双曲线的渐近线的方程为 ,所以 , ,因为 ,解得 .
故答案为:D.
【分析】由抛物线的焦点 可求得直线 的方程为 ,即得直线的斜率为-b,再根据双曲线的渐近线的方程为 ,可得 , 即可求出 ,得到双曲线的方程.
5.(2020·新课标Ⅰ·文)设 是双曲线 的两个焦点,O为坐标原点,点P在C上且 ,则 的面积为( )
A. B.3 C. D.2
【答案】B
【知识点】双曲线的定义
【解析】【解答】由已知,不妨设 ,
则 ,因为 ,
所以点 在以 为直径的圆上,
即 是以P为直角顶点的直角三角形,
故 ,
即 ,又 ,
所以 ,
解得 ,所以
故答案为:B
【分析】由 是以P为直角直角三角形得到 ,再利用双曲线的定义得到 ,联立即可得到 ,代入 中计算即可.
6.(2020·新课标Ⅲ·理)设双曲线C: (a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为 .P是C上一点,且F1P⊥F2P.若△PF1F2的面积为4,则a=( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】A
【知识点】双曲线的定义;双曲线的标准方程;双曲线的简单性质
【解析】【解答】 , ,根据双曲线的定义可得 ,
,即 ,
, ,
,即 ,解得 ,
故答案为:A.
【分析】根据双曲线的定义,三角形面积公式,勾股定理,结合离心率公式,即可得出答案.
7.(2020·龙岩模拟)设A,B为双曲线Γ: 的左,右顶点,F为双曲线Γ右焦点,以原点O为圆心, 为半径的圆与双曲线Γ的一条渐近线的一个交点为M,连接AM,BM,则tan∠AMB=( )
A.4 B. C.2 D.
【答案】A
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】 ,以原点O为圆心, 为半径的圆的方程是 ,
设点M是圆与渐近线 在第一象限的交点,
,解得: ,即
, 轴,
中,
故答案为:A
【分析】首先求点M的坐标,并判断 轴,这样 中, 直接求解.
8.(2020·江西模拟)已知直线l与双曲线 的两条渐近线分别交于 两点,且 ,若 ,且 的面积为 ,则E的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】C
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】作示意图如图所示,设 ,
由题意可得 , ,
所以 ,又 ,得
又因为 ,得 ,则 ,故 .
故答案为:C.
【分析】作示意图,设 ,根据面积公式和向量数量积的运算,列出方程组,求得 ,即可得 的等量关系,再转化为离心率即可.
9.(2020·南昌模拟)知双曲线 的左、右焦点分别为 , ,点 在 的右支上, 与 轴交于点 , 的内切圆与边 切于点 .若 ,则 的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】双曲线的定义;双曲线的简单性质
【解析】【解答】如图所示:设 分别为 三边与其内切圆的切点,圆心为 .
已知 ≌ , ≌ , ≌ .
即
由双曲线的定义有: .
则
.
所以 ,即 .又 .
所以 ,又 ,解得 .
双曲线 的渐近线方程为: .
故答案为:A
【分析】由双曲线的定义和内切圆的性质:圆外一点向圆引切线,则切线长相等,结合双曲线的定义,可求出渐进线方程.
10.(2020·泰安模拟)如图,已知双曲线 的左、右焦点分别为 是C上位于第一象限内的一点,且直线 与 轴的正半轴交于A点, 的内切圆在边 上的切点为N,若 ,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】D
【知识点】双曲线的定义;双曲线的简单性质;圆与圆锥曲线的综合
【解析】【解答】设 的内切圆在边 的切点分别为E,G,
则 ,得 ,
又 ,则 ,得 ,
又 ,得 ,所以双曲线C的离心率为 .
故答案为:D
【分析】利用内切圆的性质和双曲线的定义,求出a,再求得双曲线的离心率.
11.(2020·西安模拟)已知双曲线 的左 右焦点分别为 , ,若双曲线上存在点P使 ,则离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】根据双曲线的性质可得,双曲线上存在点P使 ,
则渐近线的斜率 ,即 ,因为离心率 ,
所以 ,因为 ,
所以离心率 的取值范围为 ,
故选:B
【分析】根据双曲线的性质可得,双曲线上存在点P使 ,可知 ,再由 即可求解
12.(2020·抚顺模拟)已知双曲线 的虚轴的一个顶点为 ,左顶点为M,双曲线C的左、右焦点分别为 , ,点P为线段 上的动点,当 取得最小值和最大值时, 的面积分别为 , ,若 ,则双曲线C的离心率为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】双曲线的简单性质;圆锥曲线的综合
【解析】【解答】解:由题意可知 , ,则直线 所在直线的方程为 ,
因为点P在线段 上,可设 ,其中 .
设双曲线C的焦距为 ,则 , , ,
从而 , ,
故 .
因为 ,所以当 时, 取得最小值,
此时, .
当 ,即 时, 无最大值,所以 不符合题意;
当 ,即 时, 在 处取得最大值,此时, ,
因为 ,所以 ,解得 ,符合题意.
综上, , , ,故双曲线C的离心率 .
故答案为:A.
【分析】设直线 所在直线的方程为 ,设 , , ,则可得 , ,从而可求出两向量的数量积的表达式 ,由二次函数的性质可求出当 时, 取得最小值,从而可求 ;当 时, 在 处取得最大值,此时, ,由 可求出 ,进而可求离心率的值.
二、多选题
13.(2020·滨州模拟)设 , 分别为双曲线 的左、右焦点,若在双曲线右支上存在点 ,满足 ,且 到直线 的距离等于双曲线的实轴长,则关于该双曲线的下列结论正确的是( )
A.渐近线方程为 B.渐近线方程为
C.离心率为 D.离心率为
【答案】A,C
【知识点】双曲线的定义;双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:设 ,
由 ,可得 ,
由 到直线 的距离等于双曲线的实轴长 ,
设 的中点 ,
由等腰三角形 的性质可得, ,
即有 ,
,即 ,
可得 ,
即有 ,
则双曲线的渐近线方程为 ,即 ;
离心率 .
故答案为:AC.
【分析】设 ,运用双曲线的定义和等腰三角形的性质可得关于a,b,c的方程,再由隐含条件即可得到a与b的关系,求出双曲线的渐近线方程及离心率即可.
三、填空题
14.(2020高二下·徐汇期末)已知双曲线 的焦点坐标为 ,则a的值为 .
【答案】-2
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:双曲线 的焦点坐标为 ,
可得 ,解得 .
故答案为:-2.
【分析】利用双曲线的焦点坐标,列出方程求解即可.
15.(2020·新课标Ⅲ·文)设双曲线C: (a>0,b>0)的一条渐近线为y= x,则C的离心率为 .
【答案】
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】由双曲线方程 可得其焦点在 轴上,
因为其一条渐近线为 ,
所以 , .
故答案为:
【分析】根据已知可得 ,结合双曲线中 的关系,即可求解.
16.(2020高二下·北京期末)已知双曲线 的离心率为 ,则该双曲线的渐近线方程为 .
【答案】y=±x
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】由题知: ,双曲线的渐近线方程为
故答案为:
【分析】根据离心率公式和双曲线的 的关系进行求解
17.(2020高二下·浙江期末)已知双曲线方程为 ,直线 分别交双曲线左右两支于A,B两点,与 轴交于点C,则 的范围是 .
【答案】
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】联立 ,消去 并整理得 ,
恒成立,
设 , , , ,
则 , ,
所以
,
所以 ,
所以 ,
设 , ,
则 ,
所以 ,所以 ,
所以 ,即 ,
又因为 ,所以 ,
所以 ,所以 ,
所以 ,即 .
故答案为: .
【分析】联立直线与双曲线,根据韦达定理得 , ,求出 的取值范围,根据 解不等式即可求出 的范围.
四、解答题
18.(2020高二下·虹口期末)已知双曲线 ( ),直线l与 交于P Q两点.
(1)若点 是双曲线 的一个焦点,求 的渐近线方程;
(2)若点P的坐标为 ,直线 的斜率等于1,且 ,求双曲线 的渐近线方程.
【答案】(1)解:依题意 ,所以 ,所以 ,所以 ,
又 ,所以双曲线 的渐近线方程为
(2)解:依题意可得直线l的方程为: ,将其代入 并整理得:
,
因为直线l与 交于P Q两点,所以 , ,
设 , ,
所以 , ,
所以
,
所以 ,解得 或 ,
因为 ,所以双曲线的渐近线方程为 或 .
【知识点】双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1) , ,根据双曲线中 求出b,则可得渐近线方程;(2)联立直线与双曲线,利用韦达定理求出弦长与已知弦长相等,可解得b,则可得到渐近线方程.
19.(2019高二上·长治月考)已知双曲线 的虚轴长为 ,且离心率为 .
(1)求双曲线的方程;
(2)经过双曲线右焦点 作倾斜角为 的直线,直线与双曲线交于不同的两点 ,求 .
【答案】(1)解:双曲线 的虚轴长为 ,离心率为 ,
∴ 解得 , , ,
∴双曲线的方程为 .
(2)解:由(1)知双曲线 的右焦点为 ,设经过双曲线右焦点 且倾斜角为 的直线的方程为 , , ,
由 ,得 ,其中, , ,
.
【知识点】双曲线的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由题意可得 , ,解方程可得 , , ,可得所求双曲线的方程;(2)设经过双曲线右焦点 且倾斜角为 的直线的方程为 ,联立双曲线方程,可得 的二次方程,运用韦达定理和弦长公式,计算可得所求值.
20.(2020·梅河口模拟)已知双曲线 及直线 .
(1)若l与C有两个不同的交点,求实数k的取值范围;
(2)若l与C交于A,B两点,O是原点,且 ,求实数k的值.
【答案】(1)解:双曲线C与直线l有两个不同的交点,
则方程组 有两个不同的实数根,
整理得 ,
,
解得 且 .
双曲线C与直线l有两个不同交点时,
k的取值范围是
(2)解:设交点 ,直线l与y轴交于点 ,
, .
,即 ,
整理得 ,解得 或
或 .又 ,
或 时, 的面积为 .
【知识点】双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)联立直线方程与双曲线方程,消去 ,得到关于 的一元二次方程,根据根的判别式,即可求出结论;(2)设 ,由(1)可得 关系,再由直线l过点 ,可得 ,进而建立关于 的方程,求解即可.
21.(2020高二上·淮阴期末)已知双曲线 的方程为 ,离心率 ,顶点到渐近线的距离为
(1)求双曲线 的方程;
(2)设 是双曲线 上 点, , 两点在双曲线 的两条渐近线上,且分别位于第一、二象限,若 ,求 面积的取值范围.
【答案】(1)解:由双曲线方程可知其渐近线方程为 ,顶点坐标
顶点到渐近线距离
由 得: 双曲线 的方程为:
(2)解:由(1)知:双曲线渐近线方程为
设 , , ,其中 ,
则 ,
由 得:
,整理可得:
设
,
又 ,
当 时, 在 上单调递减,在 上单调递增
,
即 面积的取值范围为
【知识点】圆锥曲线的综合
【解析】【分析】(1)由顶点到渐近线距离、离心率和双曲线 的关系可构造方程求得 ,进而得到双曲线方程;(2)假设 三点坐标,利用 可表示出 点坐标,代入双曲线方程整理可得 ;结合渐近线斜率和倾斜角的关系、同角三角函数和二倍角公式可求得 ,利用三角形面积公式可将所求面积化为关于 的函数,利用对号函数的性质即可求得所求取值范围.
22.(2020·南昌模拟)已知双曲线 上任意一点(异于顶点)与双曲线两顶点连线的斜率之积为 .
(I)求双曲线渐近线的方程;
(Ⅱ)过椭圆 上任意一点P(P不在C的渐近线上)分别作平行于双曲线两条渐近线的直线,交两渐近线于 两点,且 ,是否存在 使得该椭圆的离心率为 ,若存在,求出椭圆方程:若不存在,说明理由.
【答案】解:(I)设 ,
由 ,知 ,
所以, ,得 ,即 ,
即双曲线渐近线方程为 ;
(Ⅱ)由 ,
设 ,则PM方程为 ,
由 ,得 ;
由 ,得
又 ,所以 ,所以 , ,
同理可得, ,
由 是平行四边形,知 ,
所以, ,
即
所以,存在符合题意的椭圆,其方程为 .
【知识点】双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(I)设 ,由 可得 ,进一步得到渐近线方程;(Ⅱ)设 ,则PM方程为 ,联立渐近线方程 得到 ,进一步得到 ,同理得到 ,再利用 计算即可得到答案.
23.(2020·奉贤模拟)直线 上的动点 到点 的距离是它到点 的距离的3倍.
(1)求点P的坐标;
(2)设双曲线 的右焦点是F,双曲线经过动点P,且 ,求双曲线的方程;
(3)点 关于直线 的对称点为 ,试问能否找到一条斜率为 ( )的直线 与(2)中的双曲线 交于不同的两点 、 ,且满足 ,若存在,求出斜率 的取值范围,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:因为点 在直线 上,所以设点P的坐标为 ,
因为P到点 的距离是它到点 的距离的3倍,
所以
所以 ,
化简得,
解得
所以
所以点 的坐为 ;
(2)解:因为 ,所以 ,
所以点 的坐标为 ,即
因为点 在双曲线上,所以 ,
由 ,得 ,
所以双曲线方程为
(3)解:因为点 关于直线 的对称点为Q,
所以点Q的坐标为 ,
设直线为 为 , ,
由 得, ,
因为直线 与双曲线交于不同的两点,
所以 ,
化简得 ,
由根与系数的关系得,
所以 ,所以线段 的中点为 ,
因为 ,
所以 ,化简得 ,
所以 ,得 ,
解得 或 ,
又因为 ,所以解得 的取值范围为
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由于点 在直线 上,所以设点 的坐标为 ,然后由 到点 的距离是它到点 的距离的3倍列方程求出 ,从而可得点 的坐标;(2)由 可知 ,由此可 ,再将点 坐标代入双曲线方程中,解方程组可得 ;(3)由 可知线段 的中垂线过点Q,再利用两直线斜率的关系可得结果.
1 / 1高中数学人教新课标A版 选修2-1 2.3双曲线
一、单选题
1.(2020高二下·丽水期末)双曲线 的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
2.(2020高二下·衢州期末)双曲线 的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
3.(2020·聊城模拟)已知双曲线 ,则 是双曲线C的离心率大于 的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(2020·天津)设双曲线 的方程为 ,过抛物线 的焦点和点 的直线为l.若C的一条渐近线与 平行,另一条渐近线与l垂直,则双曲线C的方程为( )
A. B. C. D.
5.(2020·新课标Ⅰ·文)设 是双曲线 的两个焦点,O为坐标原点,点P在C上且 ,则 的面积为( )
A. B.3 C. D.2
6.(2020·新课标Ⅲ·理)设双曲线C: (a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为 .P是C上一点,且F1P⊥F2P.若△PF1F2的面积为4,则a=( )
A.1 B.2 C.4 D.8
7.(2020·龙岩模拟)设A,B为双曲线Γ: 的左,右顶点,F为双曲线Γ右焦点,以原点O为圆心, 为半径的圆与双曲线Γ的一条渐近线的一个交点为M,连接AM,BM,则tan∠AMB=( )
A.4 B. C.2 D.
8.(2020·江西模拟)已知直线l与双曲线 的两条渐近线分别交于 两点,且 ,若 ,且 的面积为 ,则E的离心率为( )
A. B. C.2 D.
9.(2020·南昌模拟)知双曲线 的左、右焦点分别为 , ,点 在 的右支上, 与 轴交于点 , 的内切圆与边 切于点 .若 ,则 的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
10.(2020·泰安模拟)如图,已知双曲线 的左、右焦点分别为 是C上位于第一象限内的一点,且直线 与 轴的正半轴交于A点, 的内切圆在边 上的切点为N,若 ,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C.2 D.
11.(2020·西安模拟)已知双曲线 的左 右焦点分别为 , ,若双曲线上存在点P使 ,则离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
12.(2020·抚顺模拟)已知双曲线 的虚轴的一个顶点为 ,左顶点为M,双曲线C的左、右焦点分别为 , ,点P为线段 上的动点,当 取得最小值和最大值时, 的面积分别为 , ,若 ,则双曲线C的离心率为( ).
A. B. C. D.
二、多选题
13.(2020·滨州模拟)设 , 分别为双曲线 的左、右焦点,若在双曲线右支上存在点 ,满足 ,且 到直线 的距离等于双曲线的实轴长,则关于该双曲线的下列结论正确的是( )
A.渐近线方程为 B.渐近线方程为
C.离心率为 D.离心率为
三、填空题
14.(2020高二下·徐汇期末)已知双曲线 的焦点坐标为 ,则a的值为 .
15.(2020·新课标Ⅲ·文)设双曲线C: (a>0,b>0)的一条渐近线为y= x,则C的离心率为 .
16.(2020高二下·北京期末)已知双曲线 的离心率为 ,则该双曲线的渐近线方程为 .
17.(2020高二下·浙江期末)已知双曲线方程为 ,直线 分别交双曲线左右两支于A,B两点,与 轴交于点C,则 的范围是 .
四、解答题
18.(2020高二下·虹口期末)已知双曲线 ( ),直线l与 交于P Q两点.
(1)若点 是双曲线 的一个焦点,求 的渐近线方程;
(2)若点P的坐标为 ,直线 的斜率等于1,且 ,求双曲线 的渐近线方程.
19.(2019高二上·长治月考)已知双曲线 的虚轴长为 ,且离心率为 .
(1)求双曲线的方程;
(2)经过双曲线右焦点 作倾斜角为 的直线,直线与双曲线交于不同的两点 ,求 .
20.(2020·梅河口模拟)已知双曲线 及直线 .
(1)若l与C有两个不同的交点,求实数k的取值范围;
(2)若l与C交于A,B两点,O是原点,且 ,求实数k的值.
21.(2020高二上·淮阴期末)已知双曲线 的方程为 ,离心率 ,顶点到渐近线的距离为
(1)求双曲线 的方程;
(2)设 是双曲线 上 点, , 两点在双曲线 的两条渐近线上,且分别位于第一、二象限,若 ,求 面积的取值范围.
22.(2020·南昌模拟)已知双曲线 上任意一点(异于顶点)与双曲线两顶点连线的斜率之积为 .
(I)求双曲线渐近线的方程;
(Ⅱ)过椭圆 上任意一点P(P不在C的渐近线上)分别作平行于双曲线两条渐近线的直线,交两渐近线于 两点,且 ,是否存在 使得该椭圆的离心率为 ,若存在,求出椭圆方程:若不存在,说明理由.
23.(2020·奉贤模拟)直线 上的动点 到点 的距离是它到点 的距离的3倍.
(1)求点P的坐标;
(2)设双曲线 的右焦点是F,双曲线经过动点P,且 ,求双曲线的方程;
(3)点 关于直线 的对称点为 ,试问能否找到一条斜率为 ( )的直线 与(2)中的双曲线 交于不同的两点 、 ,且满足 ,若存在,求出斜率 的取值范围,若不存在,请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】双曲线 中,易得 ,焦点在x轴,
所以焦点坐标为: .
故答案为:D
【分析】根据双曲线方程求出 ,结合焦点所处位置即可求得焦点坐标.
2.【答案】B
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】由已知 ,∴渐近线方程为 ,即 .
故答案为:B.
【分析】根据双曲线的标准方程得 ,然后可得渐近线方程.
3.【答案】A
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:因为双曲线 ,若 ,则 , , ,所以 ,故充分性成立;
若 ,则 , , ,所以 ,故必要性不成立;
故 是双曲线C的离心率大于 的充分不必要条件,
故答案为:A
【分析】根据充分条件、必要条件的定义判断可得;
4.【答案】D
【知识点】双曲线的定义;双曲线的简单性质
【解析】【解答】由题可知,抛物线的焦点为 ,所以直线 的方程为 ,即直线的斜率为 ,
又双曲线的渐近线的方程为 ,所以 , ,因为 ,解得 .
故答案为:D.
【分析】由抛物线的焦点 可求得直线 的方程为 ,即得直线的斜率为-b,再根据双曲线的渐近线的方程为 ,可得 , 即可求出 ,得到双曲线的方程.
5.【答案】B
【知识点】双曲线的定义
【解析】【解答】由已知,不妨设 ,
则 ,因为 ,
所以点 在以 为直径的圆上,
即 是以P为直角顶点的直角三角形,
故 ,
即 ,又 ,
所以 ,
解得 ,所以
故答案为:B
【分析】由 是以P为直角直角三角形得到 ,再利用双曲线的定义得到 ,联立即可得到 ,代入 中计算即可.
6.【答案】A
【知识点】双曲线的定义;双曲线的标准方程;双曲线的简单性质
【解析】【解答】 , ,根据双曲线的定义可得 ,
,即 ,
, ,
,即 ,解得 ,
故答案为:A.
【分析】根据双曲线的定义,三角形面积公式,勾股定理,结合离心率公式,即可得出答案.
7.【答案】A
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】 ,以原点O为圆心, 为半径的圆的方程是 ,
设点M是圆与渐近线 在第一象限的交点,
,解得: ,即
, 轴,
中,
故答案为:A
【分析】首先求点M的坐标,并判断 轴,这样 中, 直接求解.
8.【答案】C
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】作示意图如图所示,设 ,
由题意可得 , ,
所以 ,又 ,得
又因为 ,得 ,则 ,故 .
故答案为:C.
【分析】作示意图,设 ,根据面积公式和向量数量积的运算,列出方程组,求得 ,即可得 的等量关系,再转化为离心率即可.
9.【答案】A
【知识点】双曲线的定义;双曲线的简单性质
【解析】【解答】如图所示:设 分别为 三边与其内切圆的切点,圆心为 .
已知 ≌ , ≌ , ≌ .
即
由双曲线的定义有: .
则
.
所以 ,即 .又 .
所以 ,又 ,解得 .
双曲线 的渐近线方程为: .
故答案为:A
【分析】由双曲线的定义和内切圆的性质:圆外一点向圆引切线,则切线长相等,结合双曲线的定义,可求出渐进线方程.
10.【答案】D
【知识点】双曲线的定义;双曲线的简单性质;圆与圆锥曲线的综合
【解析】【解答】设 的内切圆在边 的切点分别为E,G,
则 ,得 ,
又 ,则 ,得 ,
又 ,得 ,所以双曲线C的离心率为 .
故答案为:D
【分析】利用内切圆的性质和双曲线的定义,求出a,再求得双曲线的离心率.
11.【答案】B
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】根据双曲线的性质可得,双曲线上存在点P使 ,
则渐近线的斜率 ,即 ,因为离心率 ,
所以 ,因为 ,
所以离心率 的取值范围为 ,
故选:B
【分析】根据双曲线的性质可得,双曲线上存在点P使 ,可知 ,再由 即可求解
12.【答案】A
【知识点】双曲线的简单性质;圆锥曲线的综合
【解析】【解答】解:由题意可知 , ,则直线 所在直线的方程为 ,
因为点P在线段 上,可设 ,其中 .
设双曲线C的焦距为 ,则 , , ,
从而 , ,
故 .
因为 ,所以当 时, 取得最小值,
此时, .
当 ,即 时, 无最大值,所以 不符合题意;
当 ,即 时, 在 处取得最大值,此时, ,
因为 ,所以 ,解得 ,符合题意.
综上, , , ,故双曲线C的离心率 .
故答案为:A.
【分析】设直线 所在直线的方程为 ,设 , , ,则可得 , ,从而可求出两向量的数量积的表达式 ,由二次函数的性质可求出当 时, 取得最小值,从而可求 ;当 时, 在 处取得最大值,此时, ,由 可求出 ,进而可求离心率的值.
13.【答案】A,C
【知识点】双曲线的定义;双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:设 ,
由 ,可得 ,
由 到直线 的距离等于双曲线的实轴长 ,
设 的中点 ,
由等腰三角形 的性质可得, ,
即有 ,
,即 ,
可得 ,
即有 ,
则双曲线的渐近线方程为 ,即 ;
离心率 .
故答案为:AC.
【分析】设 ,运用双曲线的定义和等腰三角形的性质可得关于a,b,c的方程,再由隐含条件即可得到a与b的关系,求出双曲线的渐近线方程及离心率即可.
14.【答案】-2
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:双曲线 的焦点坐标为 ,
可得 ,解得 .
故答案为:-2.
【分析】利用双曲线的焦点坐标,列出方程求解即可.
15.【答案】
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】由双曲线方程 可得其焦点在 轴上,
因为其一条渐近线为 ,
所以 , .
故答案为:
【分析】根据已知可得 ,结合双曲线中 的关系,即可求解.
16.【答案】y=±x
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】由题知: ,双曲线的渐近线方程为
故答案为:
【分析】根据离心率公式和双曲线的 的关系进行求解
17.【答案】
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】联立 ,消去 并整理得 ,
恒成立,
设 , , , ,
则 , ,
所以
,
所以 ,
所以 ,
设 , ,
则 ,
所以 ,所以 ,
所以 ,即 ,
又因为 ,所以 ,
所以 ,所以 ,
所以 ,即 .
故答案为: .
【分析】联立直线与双曲线,根据韦达定理得 , ,求出 的取值范围,根据 解不等式即可求出 的范围.
18.【答案】(1)解:依题意 ,所以 ,所以 ,所以 ,
又 ,所以双曲线 的渐近线方程为
(2)解:依题意可得直线l的方程为: ,将其代入 并整理得:
,
因为直线l与 交于P Q两点,所以 , ,
设 , ,
所以 , ,
所以
,
所以 ,解得 或 ,
因为 ,所以双曲线的渐近线方程为 或 .
【知识点】双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1) , ,根据双曲线中 求出b,则可得渐近线方程;(2)联立直线与双曲线,利用韦达定理求出弦长与已知弦长相等,可解得b,则可得到渐近线方程.
19.【答案】(1)解:双曲线 的虚轴长为 ,离心率为 ,
∴ 解得 , , ,
∴双曲线的方程为 .
(2)解:由(1)知双曲线 的右焦点为 ,设经过双曲线右焦点 且倾斜角为 的直线的方程为 , , ,
由 ,得 ,其中, , ,
.
【知识点】双曲线的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由题意可得 , ,解方程可得 , , ,可得所求双曲线的方程;(2)设经过双曲线右焦点 且倾斜角为 的直线的方程为 ,联立双曲线方程,可得 的二次方程,运用韦达定理和弦长公式,计算可得所求值.
20.【答案】(1)解:双曲线C与直线l有两个不同的交点,
则方程组 有两个不同的实数根,
整理得 ,
,
解得 且 .
双曲线C与直线l有两个不同交点时,
k的取值范围是
(2)解:设交点 ,直线l与y轴交于点 ,
, .
,即 ,
整理得 ,解得 或
或 .又 ,
或 时, 的面积为 .
【知识点】双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)联立直线方程与双曲线方程,消去 ,得到关于 的一元二次方程,根据根的判别式,即可求出结论;(2)设 ,由(1)可得 关系,再由直线l过点 ,可得 ,进而建立关于 的方程,求解即可.
21.【答案】(1)解:由双曲线方程可知其渐近线方程为 ,顶点坐标
顶点到渐近线距离
由 得: 双曲线 的方程为:
(2)解:由(1)知:双曲线渐近线方程为
设 , , ,其中 ,
则 ,
由 得:
,整理可得:
设
,
又 ,
当 时, 在 上单调递减,在 上单调递增
,
即 面积的取值范围为
【知识点】圆锥曲线的综合
【解析】【分析】(1)由顶点到渐近线距离、离心率和双曲线 的关系可构造方程求得 ,进而得到双曲线方程;(2)假设 三点坐标,利用 可表示出 点坐标,代入双曲线方程整理可得 ;结合渐近线斜率和倾斜角的关系、同角三角函数和二倍角公式可求得 ,利用三角形面积公式可将所求面积化为关于 的函数,利用对号函数的性质即可求得所求取值范围.
22.【答案】解:(I)设 ,
由 ,知 ,
所以, ,得 ,即 ,
即双曲线渐近线方程为 ;
(Ⅱ)由 ,
设 ,则PM方程为 ,
由 ,得 ;
由 ,得
又 ,所以 ,所以 , ,
同理可得, ,
由 是平行四边形,知 ,
所以, ,
即
所以,存在符合题意的椭圆,其方程为 .
【知识点】双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(I)设 ,由 可得 ,进一步得到渐近线方程;(Ⅱ)设 ,则PM方程为 ,联立渐近线方程 得到 ,进一步得到 ,同理得到 ,再利用 计算即可得到答案.
23.【答案】(1)解:因为点 在直线 上,所以设点P的坐标为 ,
因为P到点 的距离是它到点 的距离的3倍,
所以
所以 ,
化简得,
解得
所以
所以点 的坐为 ;
(2)解:因为 ,所以 ,
所以点 的坐标为 ,即
因为点 在双曲线上,所以 ,
由 ,得 ,
所以双曲线方程为
(3)解:因为点 关于直线 的对称点为Q,
所以点Q的坐标为 ,
设直线为 为 , ,
由 得, ,
因为直线 与双曲线交于不同的两点,
所以 ,
化简得 ,
由根与系数的关系得,
所以 ,所以线段 的中点为 ,
因为 ,
所以 ,化简得 ,
所以 ,得 ,
解得 或 ,
又因为 ,所以解得 的取值范围为
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由于点 在直线 上,所以设点 的坐标为 ,然后由 到点 的距离是它到点 的距离的3倍列方程求出 ,从而可得点 的坐标;(2)由 可知 ,由此可 ,再将点 坐标代入双曲线方程中,解方程组可得 ;(3)由 可知线段 的中垂线过点Q,再利用两直线斜率的关系可得结果.
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